前言
变频技术自发展以来,随着技术的进步,变频器的功率器件也经历了从SCR, GTO到IGBT的发展历程,控制方式也从最初的v/f控制,发展到矢量控制,直接转矩控制。然而,电力变换技术的进步和电力变换器的广泛应用也带来了很多弊端,其产生的公害-电磁干扰以及谐波污染已成为世人关注的社会问题。而双PWM变频调速技术以其可以实现电机的四象限运行、能量转换效率高、能量能双向流动,尤其是能方便地实现电网侧输入功率因数近似为1,消除了谐波污染等特点已成为研究的一个热点。
双PWM变频器中整流及逆变部分均需要采用六个IGBT开关管进行控制,如果采用单独的IGBT开关管再加上续流二极管,势必会使得变频器的体积增大,即加大了设计的复杂性又增加成本。而采用IPM智能模块就可以很方便的节约成本和减少体积。文中所介绍的IPM智能模块是富士公司型号为6MBP20RH060的IPM智能模块,它内部具有低功耗、软开关、高性能及拥有过热保护的高可靠性IGBT。内置有过电流保护、短路保护、控制电压欠压保护、过热保护及外部输出警报端口。用这样的模块作为双PWM变频器的功率器件,大大简化了硬件电路的设计,缩小了电源体积,简化了接线,大大缩短了开发周期,更主要的是,它提高了系统的安全性和可靠性。
IPM智能模块介绍
结构原理
IPM智能模块6MBP20RH060的内部结构原理如图1所示,其内部集成了六个带续流二极管的IGBT。从内部结构可以看出,上桥臂的三个IGBT分别由各自的电源供电,分别有三组结构相同的输入,每一组包括电源输入端、驱动输入端、接地端。下桥臂的三个IGBT由同一个电源供电,电路有电源输入端、三个驱动输入端、接地端。ALM管脚的作用是保护电路动作时下桥臂警报输出,6MBP20RH060型号不具备上桥臂桥臂警报输出,只有下桥臂桥臂警报输出。 IPM智能模块的U、V、W为模块的三相交流电输入或输出,P、N1、N2为模块的直流电输出或输